DE102016100335B3

DE102016100335B3 - Method and device for producing a fiber gusset, and method and system for producing a T-shaped component segment with a fiber gusset

Info

Publication number: DE102016100335B3
Application number: DE102016100335.2A
Authority: DE
Inventors: Arne Stahl; Henrik Borgwardt
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2016-01-11
Filing date: 2016-01-11
Publication date: 2017-05-11
Anticipated expiration: 2036-01-12
Also published as: FR3046565A1; WO2017121584A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Faserzwickels zum Besetzen von Hohlstellen bei der Herstellung von T-förmigen Bauteilsegmenten, wobei unidirektionale Faserstränge durch eine Zwickelmatrize, dessen Innenquerschnitt das Negativ der Außenform des herzustellenden Faserzwickels gebildet, hindurchgeführt und zusammengepresst werden und die Faserstränge dabei temperiert werden, um den Faserzwickel in seiner Form zu fixieren.The invention relates to a method and an apparatus for producing a Faserzwickels for filling voids in the production of T-shaped component segments, wherein unidirectional fiber strands by a gusset die whose inner cross section formed the negative of the outer shape of the fiber gusset to be produced, passed through and pressed together and the fiber strands are tempered to fix the fiber gusset in its shape.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Faserzwickels zum Besetzen von Hohlstellen bei der Herstellung von T-förmigen Bauteilsegmenten aus einem Faserverbundwerkstoff. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung eines T-förmigen Bauteilsegments aus einem Faserverbundwerkstoff, wobei ein zuvor hergestellter Faserzwickel zum Besetzen von Hohlstellen verwendet wird. The invention relates to a method and an apparatus for producing a Faserzwickels for occupying voids in the production of T-shaped component segments of a fiber composite material. The invention also relates to a method and a system for producing a T-shaped component segment from a fiber composite material, wherein a previously prepared Faserzwickel is used to occupy voids.

Aufgrund der besonders vorteilhaften Eigenschaft, bei einem relativ geringen Gewicht in zumindest einer Richtung eine sehr hohe Steifigkeit und Festigkeit aufzuweisen, eignen sich Faserverbundbauteile für eine Vielzahl von Anwendungszwecken. Dabei werden derartige Faserverbundbauteile vermehrt auch für lasttragende Strukturen im Fahrzeug- und Flugzeugbereich eingesetzt, um bspw. durch die Reduzierung des Gesamtgewichts Treibstoff einsparen zu können. Due to the particularly advantageous property, with a relatively low weight in at least one direction to have a very high rigidity and strength, fiber composite components are suitable for a variety of applications. In this case, such fiber composite components are increasingly used for load-bearing structures in the vehicle and aircraft sector, for example, to be able to save fuel by reducing the total weight.

In einem klassischen Injektionsprozess wird dabei ein Matrixmaterial in ein Fasermaterial injiziert und anschließend das Matrixmaterial ausgehärtet, um so eine integrale Bauteilform von Matrixmaterial und Fasermaterial zu erhalten. Das Matrixmaterial kann bspw. ein Harz sein, wie es für die Herstellung von Faserverbundbauteilen klassischer Weise verwendet wird. Für ein Fasermaterial kommen bspw. Kohlenstofffasern, Aramidfasern oder Glasfasern in Betracht. In a classical injection process, a matrix material is injected into a fiber material and then the matrix material is cured so as to obtain an integral component form of matrix material and fiber material. The matrix material may, for example, be a resin as it is conventionally used for the production of fiber composite components. For example, carbon fibers, aramid fibers or glass fibers come into consideration for a fiber material.

Der oben genannte Vorteil der richtungsspezifischen Festigkeit und Steifigkeit eines aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellten Faserverbundbauteils ist gleichzeitig auch sein Nachteil, da außerhalb der Faserrichtung, bspw. senkrecht zur Faserrichtung, die Festigkeit und Steifigkeit deutlich abnimmt. Im Gegensatz zu isotropen Werkstoffen, die in fast jede Richtung die gleichen mechanischen Eigenschaften aufweisen, müssen bei anisotropen Werkstoffen, wie bspw. Faserverbundwerkstoffen, gerade bei flächigen Bauteilformen zusätzliche Verstärkungselemente eingebracht werden, um die notwendige Stabilität innerhalb der flächigen Bauteilebene über die gesamte Länge hinweg gewährleisten zu können. The above-mentioned advantage of the direction-specific strength and stiffness of a fiber composite component produced from a fiber composite material is at the same time its disadvantage, since outside the fiber direction, for example. Perpendicular to the fiber direction, the strength and stiffness significantly decreases. In contrast to isotropic materials, which have the same mechanical properties in almost every direction, additional reinforcing elements have to be introduced in the case of anisotropic materials, such as fiber composites, especially in the case of planar component shapes, in order to ensure the necessary stability within the planar component plane over the entire length to be able to.

So werden bspw. bei der Herstellung von Flügelschalen für Verkehrsflugzeuge diese mit sogenannten Stringern versteift, um so eine stabile Bauteilform über die gesamte Spannweite hinweg zu erreichen. Bei den Stringern handelt es sich dabei um aus der Bauteilebene abstehende Verstärkungselemente, wodurch die Faserrichtungsebene erweitert wird. Thus, for example, in the production of wing shells for commercial aircraft this stiffened with so-called stringers, so as to achieve a stable component shape over the entire span. The stringers are reinforcing elements projecting from the component plane, thereby widening the fiber directional plane.

Solche Stringer bzw. Versteifungselemente werden dabei in der Regel aus zwei L-förmigen Bauteilelementen gebildet, die an jeweils einem ihrer Schenkel aneinander gefügt werden. Die beiden anderen L-förmig abgewinkelten Schenkel bilden dabei eine gemeinsame Fügefläche, sodass ein derartiges Versteifungselement dann mit diesen als Fügefläche ausgebildeten Schenkeln auf die zu versteifende Oberfläche angefügt werden können. Such stringer or stiffening elements are usually formed from two L-shaped component elements, which are joined to each one of their legs together. The two other L-shaped angled legs form a common joining surface, so that such a stiffening element can then be attached to the surface to be stiffened with these legs formed as a joining surface.

Aus der DE 10 2012 101 706 A1 ist bspw. eine Anlage bekannt, mit der ein flächiges Fasermaterial bzw. Faserhalbzeug kontinuierlich umgeformt und verschert werden kann, um so bspw. Spanten oder Stringer für die Versteifung von Flügelschalen herstellen können. From the DE 10 2012 101 706 A1 For example, a system is known with which a flat fiber material or semifinished fiber can be continuously reshaped and sheared, so as to produce, for example, frames or stringers for the stiffening of wing shells.

Im Querschnitt bilden die auf eine flächige Bauteilform angefügten L-förmigen Versteifungselemente ein T-förmiges Bauteilsegment. Da die L-förmigen Versteifungselemente jedoch nicht ohne jegliche Krümmung abgewinkelt werden können, entsteht im Krümmungsbereich ein entsprechender Krümmungsradius, der schließlich in eine Hohlstelle bzw. einen Hohlraum führt. Dieser Hohlraum wird dabei begrenzt durch die Krümmung des ersten L-förmigen Versteifungselementes, die Krümmung des zweiten L-förmigen Versteifungselementes und dem flächigen, zu versteifenden Bauteilelement. Diese entstandene Hohlstelle, deren Querschnitt mit der Wandstärke des Bauteils sowie dem Krümmungsradius der Versteifungselemente variiert, muss ausgefüllt werden, um die notwendige Stabilität der Gesamtkonstruktion zu gewährleisten. In cross section, the attached to a flat component form L-shaped stiffening elements form a T-shaped component segment. However, since the L-shaped stiffening elements can not be angled without any curvature, a corresponding radius of curvature arises in the curvature region, which ultimately leads into a hollow point or a hollow space. This cavity is limited by the curvature of the first L-shaped stiffening element, the curvature of the second L-shaped stiffening element and the flat, to be stiffened component element. This resulting hollow point, whose cross section varies with the wall thickness of the component and the radius of curvature of the stiffening elements, must be filled in order to ensure the necessary stability of the overall construction.

Hierfür werden in der Praxis sogenannte Zwickel eingesetzt, um die Hohlstellen in der zusammengesetzten Preform zu schließen, damit sich dort keine Harzansammlungen bilden können, welche eine Schwachstelle im Faserverbundbauteil darstellen würden. For this purpose, so-called gussets are used in practice to close the voids in the composite preform, so that there can not form any resin accumulations, which would constitute a weak point in the fiber composite component.

Aus der DE 10 2012 109 737 A1 ist bspw. ein Zwickel bekannt, der in den entstehenden Hohlraum bei der Anordnung von Stringern und Spanten auf großflächigen Bauteilformen einbringbar ist und darüber hinaus ein elastomeres Material aufweist, sodass sich der Zwickel an die Form des Hohlraums bzw. den Querschnitt des Hohlraums aufgrund seines elastomeren Materials anpassen kann. From the DE 10 2012 109 737 A1 For example, a gusset is known which can be introduced into the resulting cavity in the arrangement of stringers and frames on large-area component forms and moreover comprises an elastomeric material, so that the gusset to the shape of the cavity or the cross section of the cavity due to its elastomeric Can adapt materials.

Nachteilig hierbei ist jedoch, dass mit dem elastomeren Material eine weitere Materialeigenschaft in das Gesamtsystem eingebracht wird. Außerdem lassen sich mit einem elastomeren Material nicht gänzlich alle Querschnittsvariationen ausgleichen. The disadvantage here, however, is that with the elastomeric material, a further material property is introduced into the overall system. In addition, not all cross-sectional variations can be compensated with an elastomeric material.

Aus der EP 2 006 074 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von profilförmigen Faserverbundbauteilen bekannt, bei denen zumindest teilweise ein flächiges Fasermaterial abgewinkelt wird. Dabei wird mithilfe einer Zwickelmatrize aus einem Fasermaterial ein Faserzwickel mit festem Außenquerschnitt hergestellt. From the EP 2 006 074 A1 is a method and an apparatus for the production of profile-shaped fiber composite components known in which at least partially an areal fiber material is angled. In this case, a fiber gusset with a fixed outer cross section is produced by means of a gusset matrix made of a fiber material.

Aus der DE 10 2007 029 762 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbindung eines trockenen Faserbandes mit einem trockenen Faserstrang bekannt, wobei hier ein Faserzwickel von einer Rolle abgewickelt und mit einer flächigen Seite auf ein Fasermaterial aufgebracht wird.From the DE 10 2007 029 762 A1 a method and an apparatus for connecting a dry fiber sliver with a dry fiber strand is known, in which case a Faserzwickel is unwound from a roll and applied with a flat side on a fiber material.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Zwickels anzugeben, der vorzugsweise aus dem gleichen Fasermaterial gebildet wird, wie das Faserverbundbauteil und darüber hinaus vorzugsweise die Möglichkeit besteht, den Querschnitt des Zwickels zu variieren, um so auf entsprechende Querschnittsänderungen des Hohlraums basierend auf Dickenänderungen des Bauteils reagieren zu können. It is therefore an object of the present invention to provide a method and an apparatus for producing a gusset, which is preferably formed from the same fiber material, as the fiber composite component and moreover preferably has the possibility to vary the cross section of the gusset, so as to corresponding cross-sectional changes the cavity to be able to respond based on changes in thickness of the component.

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie der Vorrichtung gemäß Anspruch 6 erfindungsgemäß gelöst. Darüber hinaus wird die Aufgabe auch mit dem Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils gemäß Anspruch 11 sowie einer diesbezüglichen Anlage gemäß Anspruch 12 gelöst. The object is achieved by the method according to claim 1 and the device according to claim 6 according to the invention. In addition, the object is also achieved with the manufacturing method for producing a fiber composite component according to claim 11 and a related system according to claim 12.

Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Faserzwickels zum Besetzen von Hohlstellen bei der Herstellung von Faserverbundbauteilen aus einem Faserverbundwerkstoff, insbesondere T-förmige Bauteilsegmente als Faserverbundbauteile, beansprucht. Dabei werden zunächst eine Mehrzahl von unidirektionalen Fasersträngen bereitgestellt, die mit einem thermisch aktivierbaren Bindermaterial versehen sind oder bei der Bereitstellung noch versehen werden. Solche unidirektionalen Faserstränge können bspw. Rovings sein, die jeweils aus einer Vielzahl von einzelnen Fasern, sogenannten Filamenten, bestehen. According to claim 1, a method for producing a Faserzwickels for filling cavities in the production of fiber composite components made of a fiber composite material, in particular T-shaped component segments as fiber composite components, claimed. In this case, initially a plurality of unidirectional fiber strands are provided, which are provided with a thermally activatable binder material or are provided during the provision. Such unidirectional fiber strands can be, for example, rovings, each consisting of a multiplicity of individual fibers, so-called filaments.

Dabei ist nun vorgesehen, dass die unidirektionalen Faserstränge durch eine Zwickelmatrize hindurchgeführt werden, wobei der Innenquerschnitt der Zwickelmatrize das Negativ der Außenform des herzustellenden Faserzwickels bildet. Beim Hindurchführen der Faserstränge durch die Zwickelmatrize werden die Faserstränge dabei durch die Zwickelmatrize zusammengepresst und in eine entsprechende Außenform gebracht, die dem Innenquerschnitt der Zwickelmatrize entspricht. It is now provided that the unidirectional fiber strands are passed through a gusset, wherein the inner cross section of the gusset forms the negative of the outer shape of the fiber gusset to be produced. When passing the fiber strands through the gusset die, the fiber strands are thereby pressed together by the gusset die and brought into a corresponding outer shape, which corresponds to the inner cross section of the gusset die.

Die Faserstränge werden dabei temperiert, sodass das thermisch aktivierbare Bindermaterial thermisch aktiviert wird, um so die Außenform des gerade hergestellten Zwickels zu fixieren, wenn das thermisch aktivierbare Bindermaterial wieder abkühlt. Die Temperierung der Faserstränge mittels eines Heizelementes kann dabei in Förderrichtung vor der Zwickelmatrize, in der Zwickelmatrize selber oder nach der Zwickelmatrize durchgeführt werden, wobei sich als vorteilhaft herausgestellt hat, wenn das Heizelement in die Zwickelmatrize integriert ist und die Faser- stränge somit beim Hindurchführen durch die Zwickelmatrize durch die Zwickelmatrize mittels des Heizelementes temperiert werden. The fiber strands are tempered, so that the thermally activated binder material is thermally activated so as to fix the outer shape of the gusset just made when the thermally activated binder material cools again. The tempering of the fiber strands by means of a heating element can be carried out in the conveying direction before the gusset, in the gusset itself or after Zwickelmatrize, which has proved to be advantageous if the heating element is integrated into the gusset and thus the fiber strands when passing through the gusset is tempered by the gusset by means of the heating element.

Dadurch wird es möglich, direkt aus Fasermaterialien, die für die Herstellung von Faserverbundbauteilen verwendet werden, Faserzwickel herzustellen, die die entsprechende Form der zu besetzenden Hohlstelle aufweisen und somit an die konkreten Bedingungen exakt angepasst sind. Darüber hinaus erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren den Einsatz direkt bei der Herstellung des Faserverbundbauteils, da der Faserzwickel kontinuierlich herstellbar ist und somit bei der Herstellung des Faserverbundbauteils, insbesondere in den Umform- und Preformschritten on demand hergestellt und in das Bauteil integriert werden kann. This makes it possible to produce directly from fiber materials, which are used for the production of fiber composite components, fiber gussets having the appropriate shape of the vacancy to be filled and thus are precisely adapted to the specific conditions. In addition, the inventive method allows use directly in the production of the fiber composite component, since the Faserzwickel is continuously produced and thus in the manufacture of the fiber composite component, in particular in the forming and preforming can be made on demand and integrated into the component.

Unter einem Faserzwickel im Sinne der vorliegenden Erfindung wird insbesondere ein längliches Bauelement verstanden, das zum Besetzen von Hohlstellen innerhalb eines Faserverbundbauteils vorgesehen und an die entsprechende Querschnittsform der Hohlstelle angepasst ist. Ein Faserzwickel im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein längliches Bauelement, das eine wenigstens dreieckige Querschnittsform aufweist. Insbesondere wird hierunter ein Bauelement verstanden, das zum Besetzen von Hohlstellen bei der Herstellung von T-förmigen Bauteilsegmenten verwendet wird, um insbesondere die im Kreuzungsbereich des T-förmigen Bauteilsegments entstehende Hohlstelle mit dem meist dreieckigen Querschnitt passend zu besetzen und somit bei der Herstellung eines solchen T-förmigen Bauteilsegmentes zu verhindern, dass sich dort Harzansammlungen bilden und es somit zu Schwachstellen in dem Faserverbundbauteil kommt. In the context of the present invention, a fiber gusset is understood to mean in particular an elongated component which is provided for filling voids within a fiber composite component and adapted to the corresponding cross-sectional shape of the voids. A fiber gusset in the context of the present invention is, in particular, an elongate component which has an at least triangular cross-sectional shape. In particular, this is understood to mean a component which is used to occupy voids in the production of T-shaped component segments in order to suitably occupy, in particular, the hollow location with the usually triangular cross-section which arises in the intersection region of the T-shaped component segment and thus in the production of such To prevent T-shaped component segment that form there resin accumulations and thus it comes to weak points in the fiber composite component.

Ein thermisch aktivierbares Bindermaterial ist dabei ein Material, das bspw. in Pulverform auf die unidirektionalen Faserstränge aufgebracht wird und durch eine Temperierung thermisch aktiviert wird, wodurch es eine bindende Eigenschaft freisetzt, mit der das Fasermaterial in seiner Form fixiert werden kann. Dies geschieht bspw. durch Aufschmelzen eines Kunststoffs, der beim Abkühlen verfestigt und dabei den Faserzwickel in seiner Form fixiert. In this case, a thermally activatable binder material is a material which, for example, is applied in powder form to the unidirectional fiber strands and is thermally activated by tempering, thereby releasing a binding property with which the fiber material can be fixed in its shape. This happens, for example, by melting a plastic, which solidifies on cooling and thereby fixes the fiber gusset in its shape.

In einer vorteilhaften Ausführungsform werden die unidirektionalen Faserstränge bereitgestellt, indem ein Bindermaterial auf die Faserstränge vor der Hindurchführung durch die Zwickelmatrize aufgebracht wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Menge des auf die Faserstränge aufgebrachten Bindermaterials so bemessen ist, dass der Faserzwickel nach der thermischen Aktivierung des Bindermaterials und nach der Abkühlung des thermisch aktivierten Bindermaterials zur Formfixierung der Faserzwickel eine elastomere Eigenschaft aufweist, um so kleine Unebenheiten oder Abweichungen von einer Idealform in der Hohlstelle ausgleichen zu können. Der Faserzwickel wurde durch das thermisch aktivierbare Bindermaterial in seiner Form fixiert, ist jedoch in einem gewissen Grad noch verformbar. In an advantageous embodiment, the unidirectional fiber strands are provided by applying a binder material to the fiber strands the feedthrough is applied by the gusset die. It is advantageous if the amount of binder material applied to the fiber strands is dimensioned so that the fiber gusset after the thermal activation of the binder material and after cooling of the thermally activated binder material for fixing the Faserzwickel an elastomeric property, so small bumps or deviations to be able to compensate for an ideal shape in the hollow. The fiber gusset was fixed in shape by the thermally activatable binder material, but is still deformable to some degree.

Erfindungsgemäß wird während des Herstellens des Faserzwickels durch Variieren des Innenquerschnitts der Zwickelmatrize der Außenquerschnitt des Faserzwickels variiert, wodurch sich über die gesamte Länge des Faserzwickels ein sich variierender Außenquerschnitt bzw. eine variierende Außenform herstellen lässt. Dies ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn das herzustellende Faserverbundbauteil, insbesondere das T-förmige Bauteilsegment aufgrund von unterschiedlichen Bauteildicken auch im Querschnitt variierende Hohlstellen aufweist, die jedoch mit Fasermaterial vollständig ausgefüllt werden müssen. Durch die Variation des Innenquerschnitts der Zwickelmatrize lässt sich dabei der Außenquerschnitt bzw. die Außenform des Faserzwickels vergrößern oder verkleinern, sodass der Faserzwickel an die lokal vorherrschenden Bedingungen exakt angepasst werden kann. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn während des Herstellens des Faserzwickels einer oder ein Teil der Faserstränge vor der Hindurchführung durch die Zwickelmatrize mittels einer Schneidvorrichtung durchtrennt werden und die Förderung der durchtrennten Faserstränge gestoppt wird, um die Anzahl der durch die Zwickelmatrize hindurchgeführten Faserstränge zu reduzieren, wenn der Außenquerschnitt des Faserzwickels durch Variieren des Innenquerschnitts der Zwickelmatrize verkleinert wird. In Förderrichtung vor der Zwickelmatrize ist somit eine Schneidvorrichtung vorgesehen, die einen oder einen Teil der Faserstränge, die durch die Zwickelmatrize hindurchgeführt sind, vor der Zwickelmatrize durchtrennt, sodass die Anzahl der durch die Zwickelmatrize hindurchgeführten Faserstränge reduziert wird. Hierdurch lässt sich der Außenquerschnitt bzw. die Außenform des Faserzwickels verkleinern, ohne dabei das Faservolumengehalt durch eine höhere Kompaktierung zu erhöhen. According to the invention, during the manufacture of the fiber gusset by varying the internal cross section of the gusset die, the outer cross section of the fiber gusset is varied, whereby a varying outer cross section or a varying outer shape can be produced over the entire length of the fiber gusset. This is particularly advantageous in particular when the fiber composite component to be produced, in particular the T-shaped component segment, also has voids which vary in cross-section due to different component thicknesses, but which have to be completely filled with fiber material. By varying the inner cross section of the gusset die, the outer cross section or the outer shape of the fiber gusset can be increased or decreased, so that the fiber gusset can be adapted exactly to the locally prevailing conditions. In this case, it is particularly advantageous if, during the production of the fiber gusset, one or a part of the fiber strands is severed by means of a cutting device before the passage through the gusset die and the delivery of the severed fiber strands is stopped in order to reduce the number of fiber strands passed through the gusset die, when the outer cross section of the fiber gore is reduced by varying the inner cross section of the gusset die. In the conveying direction in front of the gusset die, a cutting device is thus provided which cuts through part of the fiber strands which are passed through the gusset die in front of the gusset die, so that the number of fiber strands passed through the gusset die is reduced. As a result, the outer cross section or the outer shape of the fiber gusset can be reduced, without increasing the fiber volume content by a higher compaction.

Demgemäß ist es ganz besonders vorteilhaft, wenn während des Herstellens des Faserzwickels die Förderung eines oder mehrerer durchtrennter Faserstränge wieder gestartet wird und die gestarteten Faserstränge wieder durch die Zwickelmatrize hindurchgeführt werden, um die Anzahl der durch die Zwickelmatrize hindurchgeführten Faserstränge zu erhöhen, wenn der Außenquerschnitt des Faserzwickels durch Variieren des Innenquerschnitts der Zwickelmatrize vergrößert wird. Somit kann bei gleichbleibendem Faservolumengehalt der Außenquerschnitt bzw. die Außenform des Faserzwickels vergrößert werden. Accordingly, it is particularly advantageous if, during the manufacture of the fiber gusset, the feeding of one or more severed fiber strands is restarted and the started fiber strands are again passed through the gusset die in order to increase the number of fiber strands passed through the gusset die when the outer cross section of the fiber strand Fiber gusset is increased by varying the inner cross section of the gusset die. Thus, with constant fiber volume content of the outer cross section and the outer shape of the fiber gore can be increased.

Im Übrigen wird die Aufgabe auch mit einer Vorrichtung zur Herstellung eines Faserzwickels gemäß Anspruch 6 gelöst. Die Vorrichtung weist eine Bereitstellungseinrichtung auf, die zum Bereitstellen von unidirektionalen Fasersträngen eingerichtet ist. Darüber hinaus weist die Vorrichtung eine Zwickelmatrize auf, dessen Innenquerschnitt das Negativ der Außenform des herzustellenden Faserzwickels bildet und mit der Bereitstellungseinrichtung derart zusammenwirkt, dass die bereitgestellten unidirektionalen Faserstränge durch die Zwickelmatrize hindurchführbar sind. Die Zwickelmatrize ist dabei des Weiteren so ausgebildet, dass sie die Faserstränge, die durch sie hindurchgeführt werden, zusammenpresst, um den Faserzwickel entsprechend zu bilden. Des Weiteren weist die Vorrichtung ein Heizelement auf, das zum Temperieren der Faserstränge zur thermischen Aktivierung eines Bindermaterials der Faserstränge eingerichtet ist, um so die Außenform des Faserzwickels zu fixieren. Incidentally, the object is also achieved with a device for producing a fiber gusset according to claim 6. The apparatus comprises a provisioning means adapted to provide unidirectional fiber strands. In addition, the device has a gusset die whose inner cross section forms the negative of the outer shape of the fiber gusset to be produced and cooperates with the provision device such that the unidirectional fiber strands provided can be passed through the gusset die. The gusset is further configured to compress the strands of fibers passing therethrough to form the gusset accordingly. Furthermore, the device has a heating element, which is set up for tempering the fiber strands for thermal activation of a binder material of the fiber strands so as to fix the outer shape of the fiber gusset.

Erfindungsgemäß ist die Zwickelmatrize zum Variieren des Innenquerschnitts während des Herstellens des Faserzwickels ausgebildet. Dabei hat die Zwickelmatrize mindestens drei Rahmenelemente, die zusammen den Innenquerschnitt der Zwickelmatrize als Negativ der Außenform des herzustellenden Faserzwickels bilden, wobei die Rahmenelemente jeweils mit einer Stirnseite an einem angrenzenden Rahmenelement in der Querschnittsebene verschiebbar zu dem jeweiligen angrenzenden Rahmenelement gelagert sind, um den Innenquerschnitt der Zwickelmatrize zu variieren, d.h. zu vergrößern oder zu verkleinern. According to the invention, the gusset die is designed to vary the internal cross section during the production of the fiber gusset. In this case, the gusset has at least three frame members, which together form the inner cross section of the gusset as a negative of the outer shape of the fiber gusset to be produced, wherein the frame elements are each mounted with one end on an adjacent frame member in the cross-sectional plane displaceable to the respective adjacent frame member to the inner cross section of Gusset to vary, ie to enlarge or reduce.

Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines T-förmigen Bauteilsegments aus einem Faserverbundwerkstoff beansprucht, wobei in den durch das Anliegen zwei L-förmiger Bauelemente im Krümmungsbereich entstandenen Hohlraum ein Faserzwickel eingesetzt wird. Erfindungsgemäß wird dabei der Faserzwickel kontinuierlich gemäß den vorhergehenden Ausführungen hergestellt und in den Hohlraum eingesetzt. In addition, a method for producing a T-shaped component segment made of a fiber composite material is claimed, wherein in the resulting by the abutment of two L-shaped components in the curved region cavity a fiber nip is used. According to the invention, the fiber gusset is continuously produced according to the preceding embodiments and inserted into the cavity.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the accompanying figures. Show it:

1 schematische Darstellung eines T-förmigen Bauteilsegments; 1 schematic representation of a T-shaped component segment;

2 schematische Darstellung einer Zwickelmatrize; 2 schematic representation of a gusset die;

3 schematische Darstellung einer Anlage zur Herstellung eines Faserverbundbauteils. 3 schematic representation of a plant for producing a fiber composite component.

1 zeigt ein T-förmiges Bauteilsegment 10, das bspw. eine Verstärkungsanordnung zur Verstärkung flächiger Bauteile sein kann. Das T-förmige Bauteilsegment 10 weist dabei ein flächiges Grundbauteil 11 auf, an das zwei L-förmige Bauelemente 12 und 13 angefügt sind. Die beiden L-förmigen Bauelemente 12 und 13 sind dabei an jeweils einem ihrer Schenkel 14a und 15a angefügt, sodass die L-förmig abstehenden Schenkel 14b des ersten L-förmigen Bauelementes und 15b des zweiten L-förmigen Bauelementes eine durchgehende Fügefläche bilden, über die dann die beiden L-förmigen Bauelemente 12 und 13 an das flächige Grundbauteil 11 angefügt werden. 1 shows a T-shaped component segment 10 , which may be, for example, a reinforcing arrangement for reinforcing sheet-like components. The T-shaped component segment 10 has a flat basic component 11 on, to the two L-shaped components 12 and 13 are attached. The two L-shaped components 12 and 13 are each on one of their thighs 14a and 15a attached so that the L-shaped protruding legs 14b of the first L-shaped component and 15b of the second L-shaped component form a continuous joining surface, then the two L-shaped components 12 and 13 to the flat basic component 11 be added.

Zwischen dem Krümmungsbereich 14c des ersten L-förmigen Bauelementes, dem Krümmungsbereich 15c des zweiten L-förmigen Bauelementes 13 sowie dem flächigen Grundbauteil 11 entsteht aufgrund der Krümmung der L-förmigen Bauelemente 12 und 13 eine Hohlstelle 16, dessen Querschnitt, insbesondere dessen Größe, von der Bauteildicke der L-förmigen Bauelemente 12 und 13 abhängt. Je dicker dabei die Bauteildicke der L-förmigen Bauelemente 12 und 13 ist, desto größer ist auch die entstehende Hohlstelle 16. Between the curvature area 14c of the first L-shaped component, the curvature region 15c of the second L-shaped component 13 as well as the planar basic component 11 arises due to the curvature of the L-shaped components 12 and 13 a hollow site 16 whose cross-section, in particular its size, of the component thickness of the L-shaped components 12 and 13 depends. The thicker the component thickness of the L-shaped components 12 and 13 is, the greater is the resulting voids 16 ,

Bei der Herstellung von Faserverbundbauteilen muss diese Hohlstelle 16 mit einem Material gefüllt werden, um Harzansammlungen in der Hohlstelle 16 zu vermeiden, die dann zu Schwachstellen im Faserverbundbauteil 10 führen kann. In the production of fiber composite components, this hollow point must 16 be filled with a material to accumulate resin in the voids 16 to avoid, which then weak points in the fiber composite component 10 can lead.

2 zeigt schematisch eine Zwickelmatrize 20, mit der erfindungsgemäß ein Faserzwickel hergestellt werden kann, indem Faserstränge durch die Zwickelmatrize 20 hindurchgeführt werden. In 2 ist dabei die Zwickelmatrize 20 in einer Draufsicht abgebildet, d.h. das Hindurchführen der Faserstränge erfolgt aus der Betrachtungsebene heraus. 2 schematically shows a gusset 20 , with the present invention, a Faserzwickel can be prepared by fiber strands through the gusset 20 be passed. In 2 is the gusset matrix 20 shown in a plan view, ie the passing of the fiber strands takes place out of the viewing plane.

Die Zwickelmatrize 20 weist einen Innenquerschnitt 21 auf, der das Negativ der Außenform der herzustellenden Faserzwickels bildet. Im Ausführungsbeispiel der 2 ist der Innenquerschnitt 21 dreieckig ausgebildet, wodurch ein dreieckiger Faserzwickel herstellbar ist. Durch diesen Innenquerschnitt 21, der zunächst als Durchführung ausgebildet ist, durch den die Faserstränge hindurchführbar sind, wird durch drei Rahmenelemente 22, 23 und 24 gebildet, die jeweils mit einer ihrer Stirnseiten an einem benachbarten Rahmenelement angrenzen und an diesen gelagert sind. The gusset die 20 has an inner cross section 21 on, which forms the negative of the outer shape of the Faserzwickels to be produced. In the embodiment of 2 is the inner cross section 21 formed triangular, whereby a triangular Faserzwickel can be produced. Through this inner cross section 21 , which is initially formed as a passage through which the fiber strands are passed, is replaced by three frame elements 22 . 23 and 24 formed, each adjacent to one of its end faces on an adjacent frame member and are mounted thereon.

Erfindungsgemäß ist die Zwickelmatrize so ausgebildet, dass das erste Rahmenelement 22 mit einer seiner Stirnseiten 22a an dem benachbarten zweiten Rahmenelement 23 anliegt, während die Stirnseite 23a des zweiten Rahmenelementes 23 an dem dritten Rahmenelement 24 anliegt, dessen eine Stirnseite 24a wiederum an dem ersten Rahmenelement 22 anliegt. Hierdurch entsteht ein geschlossener Ring von Rahmenelementen, die jeweils über ihre Stirnseite miteinander verbunden und kontaktiert sind, sodass sich im Inneren ein Hohlraum ausbildet, der die Durchführung der Zwickelmatrize 20 bildet und somit den Innenquerschnitt 21 vorgibt. According to the gusset die is formed so that the first frame member 22 with one of his faces 22a on the adjacent second frame element 23 abuts while the front side 23a of the second frame element 23 on the third frame element 24 is applied, whose one end face 24a again on the first frame element 22 is applied. This results in a closed ring of frame members, which are connected and contacted in each case via their front side, so that forms a cavity in the interior, the implementation of the gusset matrix 20 forms and thus the inner cross section 21 pretends.

Die Rahmenelemente 22, 23 und 24 sind dabei mit ihren jeweiligen Stirnseiten 22a, 23a und 24a an dem jeweils benachbarten Rahmenelement verschiebbar gelagert, was durch die Pfeile der Zwickelmatrize auf der linken Seite dargestellt ist. Die Rahmenelemente sind dabei in der Ebene des Innenquerschnitts 21 verschiebbar gelagert, sodass durch eine Verschiebung der Rahmenelemente 22, 23 und 24 der Innenquerschnitt 21 variiert werden kann. The frame elements 22 . 23 and 24 are there with their respective faces 22a . 23a and 24a slidably mounted on the respective adjacent frame member, which is represented by the arrows of the gusset die on the left side. The frame elements are in the plane of the inner cross section 21 slidably mounted so that by a displacement of the frame elements 22 . 23 and 24 the inner cross section 21 can be varied.

In 2 ist auf der rechten Seite eine Zwickelmatrize 20 dargestellt, bei der die Rahmenelemente 22, 23 und 24 jeweils gegenüber ihrem angrenzenden Rahmenelement nach außen verschoben wurden, wodurch der Innenquerschnitt 21 hinsichtlich seiner Fläche vergrößert wurde. Werden die Rahmenelemente 22, 23 und 24 nach innen in Richtung Innenquerschnitt 21 verschoben, so wird der Innenquerschnitt 21 hinsichtlich der Fläche verkleinert. In 2 is a gusset on the right side 20 shown in which the frame elements 22 . 23 and 24 each have been displaced outwards relative to their adjacent frame element, whereby the inner cross section 21 was enlarged in terms of its area. Be the frame elements 22 . 23 and 24 inward towards the inner cross section 21 shifted, so is the inner cross section 21 reduced in area.

Dadurch wird es möglich, einen Faserzwickel mit variierendem Querschnitt herzustellen, wodurch Hohlstellen mit variierenden Querschnitt formschlüssig ausgefüllt werden können. Derartige variierende Hohlstellen entstehen bspw. dann, wenn T-förmige Bauteilsegmente hergestellt werden, da deren Bauteildicke über die gesamte Länge variiert, wodurch auch der Innendurchmesser der Hohlstelle variiert. Mit Hilfe der variierenden Zwickelmatrize kann der Faserzwickel so hergestellt werden, dass die Außenform des Faserzwickels in korrespondierender Art und Weise zu der Variation des Innendurchmessers der Hohlstelle variiert. This makes it possible to produce a Faserzwickel of varying cross-section, whereby cavities with varying cross-section can be filled form-fitting. Such varying voids arise, for example, when T-shaped component segments are produced, since their component thickness varies over the entire length, whereby the inner diameter of the hollow point varies. With the aid of the varying gusset die, the gusset can be made so that the outer shape of the gusset varies in a manner corresponding to the variation of the inside diameter of the void.

3 zeigt eine Anlage 30 die eine Bereitstellungseinrichtung 31 hat, mit der unidirektionale Faserstränge 32 bereitgestellt werden. Die unidirektionalen Faserstränge werden dann der Zwickelmatrize 33 zugeführt, die so ausgebildet ist, wie bspw. in 2 gezeigt. Nach dem Hindurchführen der Faserstränge 32 durch die Zwickelmatrize 33 wurde ein formstabiler Faserzwickel 34 hergestellt, der dann in die Hohlstelle 35 zwei L-förmiger Bauteilsegmente 36 kontinuierlich eingesetzt wird. Mit Hilfe einer Anpressrolle 37 lässt sich dabei der Faserzwickel 34 in die Hohlstelle 35 der L-förmigen Bauteilsegmente 36 einpressen. 3 shows a plant 30 the one providing device 31 has, with the unidirectional fiber strands 32 to be provided. The unidirectional fiber strands then become the gusset die 33 fed, which is designed as, for example, in 2 shown. After passing the fiber strands 32 through the gusset die 33 became a dimensionally stable Faserzwickel 34 made, which then in the hollow place 35 two L-shaped component segments 36 is used continuously. With the help of a pressure roller 37 can thereby be the Faserzwickel 34 in the hollow place 35 the L-shaped component segments 36 Pressing.

Um die Außenform des Faserzwickels 34 durch die Veränderung des Innenquerschnitts der Zwickelmatrize 33 zu variieren, ist in Förderrichtung vor der Zwickelmatrize 33 eine Schneidvorrichtung 38 vorgesehen, die beim Verkleinern des Innenquerschnitts der Zwickelmatrize 33 Faserstränge 32 entsprechend durchtrennt und die Förderung in Richtung Zwickelmatrize 33 dann gestoppt wird. Dadurch wird die Anzahl der Faserstränge, die der Zwickelmatrize 33 zugeführt werden, reduziert, wodurch das Faservolumen insgesamt in dem herzustellenden Faserzwickel an den verkleinerten Innenquerschnitt angepasst wird. To the outer shape of the fiber gore 34 by changing the inner cross section of the gusset die 33 to vary, is in the conveying direction before the gusset 33 a cutting device 38 provided when reducing the inner cross section of the gusset die 33 fiber strands 32 cut accordingly and the promotion toward gusset 33 then stopped. This will reduce the number of fiber strands that the gusset die 33 are fed, thereby reducing the total fiber volume is adjusted in the manufactured Faserzwickel to the reduced inner cross-section.

Schließlich weist die Zwickelmatrize 33 ein Heizelement 39 auf, mit dem die Faserstränge während des Hindurchführens durch die Zwickelmatrize 33 temperiert werden, wodurch ein thermisch aktivierbares Bindermaterial aktiviert wird, um so den hergestellten Faserzwickel 34 in seiner Form zu fixieren. Finally, the gusset has 33 a heating element 39 on which the fiber strands pass while passing through the gusset die 33 be tempered, whereby a thermally activatable binder material is activated, so as to the produced Faserzwickel 34 to fix in its shape.

Damit wird es möglich, kontinuierlich nicht nur die L-förmigen Bauteilsegmente 36 herzustellen, sondern gleichzeitig auch im selben Prozessschritt den Faserzwickel kontinuierlich herzustellen, an die entsprechende Form der Hohlstelle der beiden L-förmigen Bauteilsegmente 36 anzupassen und gleichzeitig im selben Prozessschritt in die Hohlstelle einzusetzen, wodurch insbesondere bei der Serienfertigung von derartigen Bauteilsegmenten die Effizienz deutlich gesteigert werden kann. Hierdurch lassen sich die Produktionszeiten eines Elementes deutlich verringern. This makes it possible to continuously not only the L-shaped component segments 36 but at the same time continuously produce the Faserzwickel in the same process step, to the corresponding shape of the hollow point of the two L-shaped component segments 36 adapt and at the same time in the same process step in the hollow place to use, which in particular in the mass production of such component segments, the efficiency can be significantly increased. As a result, the production times of an element can be significantly reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: T-förmiges Bauteilsegment T-shaped component segment
1111: flächiges Grundbauteil flat basic component
1212: erstes L-förmiges Bauelement first L-shaped component
1313: zweites L-förmiges Bauelement second L-shaped component
14a, 15a14a, 15a: erster Schenkel der L-förmigen Bauelemente first leg of the L-shaped components
14b, 15b14b, 15b: zweiter Schenkel der L-förmigen Bauelemente second leg of the L-shaped components
14c, 15c14c, 15c: Krümmungsbereich der L-förmigen Bauelemente Curvature region of the L-shaped components
1616: Hohlstelle Voids
2020: Zwickelmatrize Zwickelmatrize
2121: Innenquerschnitt der Zwickelmatrize Inner cross-section of the gusset die
22, 23, 2422, 23, 24: Rahmenelemente der Zwickelmatrize Frame elements of the gusset matrix
22a, 23a, 24a22a, 23a, 24a: anliegende Stirnseiten der Rahmenelemente fitting end faces of the frame elements
3030: Anlage investment
3131: Bereitstellungseinrichtung Providing device
3232: Faserstränge fiber strands
3333: Zwickelmatrize Zwickelmatrize
3434: Faserzwickel fiber gusset
3535: Hohlstelle Voids
3636: L-förmige Bauteilsegmente L-shaped component segments
3737: Anpressrolle pressure roller
3838: Schneidvorrichtung cutter
3939: Heizelement heating element

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Faserzwickels (34) zum Besetzen von Hohlstellen (16, 35) bei der Herstellung von Faserverbundbauteilen aus einem Faserverbundwerkstoff, mit den Schritten: a) Bereitstellen einer Mehrzahl von unidirektionalen Fasersträngen (32), die mit einem thermisch aktivierbaren Bindermaterial versehen sind, b) Hindurchführen der unidirektionalen Faserstränge (32) durch eine Zwickelmatrize (20, 33), dessen Innenquerschnitt (21) das Negativ der Außenform des herzustellenden Faserzwickels (34) bildet, und Zusammenpressen der durch die Zwickelmatrize (20, 33) geführten unidirektionalen Faserstränge (32) mittels der Zwickelmatrize (20, 33), und c) Temperieren der Faserstränge (32) zur thermischen Aktivierung des Bindermaterials, um die Außenform des Faserzwickels (34) zu fixieren, dadurch gekennzeichnet, dass während des Herstellens des Faserzwickels (34) durch Variieren des Innenquerschnitts (21) der Zwickelmatrize (20, 33) der Außenquerschnitt des Faserzwickels (34) variiert wird.Method for producing a fiber gusset ( 34 ) for occupying voids ( 16 . 35 in the manufacture of fiber composite components from a fiber composite, comprising the steps of: a) providing a plurality of unidirectional fiber strands ( 32 b) passing through the unidirectional fiber strands ( 32 ) by a gusset die ( 20 . 33 ), whose inner cross section ( 21 ) the negative of the outer shape of the fiber gusset to be produced ( 34 ) and compression by the gusset die ( 20 . 33 ) guided unidirectional fiber strands ( 32 ) by means of the gusset matrix ( 20 . 33 ), and c) tempering the fiber strands ( 32 ) for thermal activation of the binder material to the outer shape of the fiber gusset ( 34 ), characterized in that during the manufacture of the fiber gusset ( 34 ) by varying the internal cross-section ( 21 ) of the gusset matrix ( 20 . 33 ) the outer cross section of the fiber gore ( 34 ) is varied.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unidirektionalen Faserstränge (32) bereitgestellt werden, indem ein Bindermaterial auf die Faserstränge (32) vor der Hindurchführung durch die Zwickelmatrize (20, 33) aufgebracht wird.Method according to claim 1, characterized in that the unidirectional fiber strands ( 32 ) by applying a binder material to the fiber strands ( 32 ) before passing through the gusset die ( 20 . 33 ) is applied.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstränge (32) durch ein Heizelement (39) der Zwickelmatrize (20, 33) beim Hindurchführen durch die Zwickelmatrize (20, 33) temperiert werden.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the fiber strands ( 32 ) by a heating element ( 39 ) of the gusset matrix ( 20 . 33 ) when passing through the gusset die ( 20 . 33 ) are tempered.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Herstellens des Faserzwickels (34) einer oder ein Teil der Faserstränge (32) vor dem Hindurchführen durch die Zwickelmatrize (20, 33) mittels einer Schneidvorrichtung (38) durchtrennt werden und die Förderung der durchtrennten Faserstränge (32) gestoppt wird, um die Anzahl der durch die Zwickelmatrize (20, 33) hindurchgeführten Faserstränge (32) zu reduzieren, wenn der Außenquerschnitt des Faserzwickels (34) durch Variieren des Innenquerschnitts (21) der Zwickelmatrize (20, 33) verkleinert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the production of the fiber gusset ( 34 ) one or a part of the fiber strands ( 32 ) before passing through the gusset die ( 20 . 33 ) by means of a cutting device ( 38 ) and the promotion of the severed fiber strands ( 32 ) is stopped by the number of times through the gusset die ( 20 . 33 ) fiber strands ( 32 ), when the outer cross section of the Fiber gussets ( 34 ) by varying the internal cross-section ( 21 ) of the gusset matrix ( 20 . 33 ) is reduced.

Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Herstellens des Faserzwickels (34) die Förderung eines oder mehrerer durchtrennter Faserstränge (32) gestartet wird, um die Anzahl der durch die Zwickelmatrize (20, 33) hindurchgeführten Faserstränge (32) zu erhöhen, wenn der Außenquerschnitt des Faserzwickels (34) durch Variieren des Innenquerschnitts (21) der Zwickelmatrize (20, 33) vergrößert wird.A method according to claim 4, characterized in that during the manufacture of the fiber gusset ( 34 ) the promotion of one or more severed fiber strands ( 32 ) is started to increase the number of passes through the gusset matrix ( 20 . 33 ) fiber strands ( 32 ), when the outer cross section of the fiber gusset ( 34 ) by varying the internal cross-section ( 21 ) of the gusset matrix ( 20 . 33 ) is increased.

Vorrichtung zur Herstellung eines Faserzwickels (34) zum Besetzen von Hohlstellen (16, 35) bei der Herstellung von Faserverbundbauteilen aus einem Faserverbundwerkstoff, wobei die Vorrichtung eine Bereitstellungseinrichtung (31) hat, die zum Bereitstellen von unidirektionalen Fasersträngen (32) eingerichtet ist, eine Zwickelmatrize (20, 33) hat, dessen Innenquerschnitt (21) das Negativ der Außenform des herzustellenden Faserzwickels (34) bildet und mit der Bereitstellungseinrichtung (31) derart zusammenwirkt, dass die bereitgestellten unidirektionalen Faserstränge (32) durch die Zwickelmatrize (20, 33) hindurchführbar sind, wobei die Zwickelmatrize (20, 33) zum Zusammenpressen der durch sie hindurchgeführten unidirektionalen Faserstränge (32) ausgebildet ist, und wobei die Vorrichtung ein Heizelement (39) hat, das zum Temperieren der Faserstränge (32) zur thermischen Aktivierung eines Bindermaterials der Faserstränge (32), um die Außenform des Faserzwickels (34) zu fixieren, eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwickelmatrize (20, 33) zum Variieren des Innenquerschnitts (21) während des Herstellens des Faserzwickels (34) ausgebildet ist, wobei die Zwickelmatrize (20, 33) mindestens drei Rahmenelemente (22, 23, 24) hat, die zusammen den Innenquerschnitt (21) der Zwickelmatrize (20, 33) als Negativ der Außenform des herzustellenden Faserzwickels (34) bilden, wobei die Rahmenelemente (22, 23, 24) jeweils mit einer Stirnseite (22a; 23a, 23b) zu einem angrenzenden Rahmenelement (22, 23, 24) in der Querschnittsebene verschiebbar zu dem jeweiligen angrenzenden Rahmenelement (22, 23, 24) gelagert sind, um den Innenquerschnitt (21) der Zwickelmatrize (20, 33) zu variieren. Device for producing a fiber gusset ( 34 ) for occupying voids ( 16 . 35 ) in the manufacture of fiber composite components from a fiber composite, the apparatus comprising a delivery device ( 31 ) used to provide unidirectional fiber strands ( 32 ), a gusset ( 20 . 33 ), whose inner cross-section ( 21 ) the negative of the outer shape of the fiber gusset to be produced ( 34 ) and with the provisioning device ( 31 ) cooperates such that the unidirectional fiber strands ( 32 ) through the gusset die ( 20 . 33 ) are guided, wherein the gusset die ( 20 . 33 ) for compressing the unidirectional fiber strands ( 32 ), and wherein the device comprises a heating element ( 39 ), for tempering the fiber strands ( 32 ) for the thermal activation of a binder material of the fiber strands ( 32 ) to the outer shape of the fiber gore ( 34 ), characterized in that the gusset die ( 20 . 33 ) for varying the internal cross section ( 21 ) during manufacturing of the fiber gusset ( 34 ), wherein the gusset die ( 20 . 33 ) at least three frame elements ( 22 . 23 . 24 ), which together the inner cross-section ( 21 ) of the gusset matrix ( 20 . 33 ) as a negative of the outer shape of the fiber gusset to be produced ( 34 ), the frame elements ( 22 . 23 . 24 ) each with an end face ( 22a ; 23a . 23b ) to an adjacent frame element ( 22 . 23 . 24 ) in the cross-sectional plane displaceable to the respective adjacent frame element ( 22 . 23 . 24 ) are mounted to the inner cross section ( 21 ) of the gusset matrix ( 20 . 33 ) to vary.

Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Binderauftragseinrichtung vorgesehen ist, die zum Aufbringen eines Bindermaterials auf die Faserstränge (32) vor dem Hindurchführen durch die Zwickelmatrize (20, 33) ausgebildet ist.Apparatus according to claim 6, characterized in that a binder application device is provided which for applying a binder material to the fiber strands ( 32 ) before passing through the gusset die ( 20 . 33 ) is trained.

Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (39) Teil der Zwickelmatrize (20, 33) ist, um beim Hindurchführen durch die Zwickelmatrize (20, 33) die Faserstränge (32) zu temperieren.Device according to claim 6 or 7, characterized in that the heating element ( 39 ) Part of the gusset die ( 20 . 33 ) in order to pass through the gusset matrix ( 20 . 33 ) the fiber strands ( 32 ) to temper.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schneidvorrichtung (38) zwischen der Bereitstellungseinrichtung (31) und der Zwickelmatrize (20, 33) vorgesehen ist, die zum Durchtrennen von einem oder mehreren Fasersträngen (32) ausgebildet ist, wobei die Bereitstellungseinrichtung (31) zum Stoppen der Förderung des oder der durchtrennten Faserstränge (32) ausgebildet ist, um so die Anzahl der durch die Zwickelmatrize(20, 33) hindurchgeführten Faserstränge (32) zu reduzieren, wenn der Außenquerschnitt des Faserzwickels (34) durch Variieren des Innenquerschnitts (21) der Zwickelmatrize (20, 33) verkleinert wird.Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that a cutting device ( 38 ) between the provisioning device ( 31 ) and the gusset die ( 20 . 33 ) is provided for cutting through one or more fiber strands ( 32 ), wherein the provision device ( 31 ) for stopping the conveyance of the severed fiber strands ( 32 ) is formed so as to reduce the number of passes through the gusset die ( 20 . 33 ) fiber strands ( 32 ), when the outer cross-section of the fiber gusset ( 34 ) by varying the internal cross-section ( 21 ) of the gusset matrix ( 20 . 33 ) is reduced.

Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellungseinrichtung (31) zum Starten der Förderung eines oder mehrerer durchtrennter Faserstränge (32) ausgebildet ist, um die Anzahl der durch die Zwickelmatrize (20, 33) hindurchgeführten Faserstränge (32) zu erhöhen, wenn der Außenquerschnitt des Faserzwickels (34) durch Variieren des Innenquerschnitts (21) der Zwickelmatrize (20, 33) erhöht wird.Apparatus according to claim 9, characterized in that the provision device ( 31 ) for starting the conveyance of one or more severed fiber strands ( 32 ) is designed to reduce the number of passes through the gusset die ( 20 . 33 ) fiber strands ( 32 ), when the outer cross section of the fiber gusset ( 34 ) by varying the internal cross-section ( 21 ) of the gusset matrix ( 20 . 33 ) is increased.

Verfahren zur Herstellung eines T-förmigen Bauteilsegmentes (10) aus einem Faserverbundwerkstoff, wobei in den durch das Anliegen zweier L-förmiger Bauelemente (12, 13) im Krümmungsbereich entstandenen Hohlraum ein Faserzwickel (34) eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass kontinuierlich ein Faserzwickel (34) mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellt und in den Hohlraum eingesetzt wird.Method for producing a T-shaped component segment ( 10 ) made of a fiber composite material, wherein in the by the presence of two L-shaped components ( 12 . 13 ) formed in the curvature cavity a fiber gusset ( 34 ) is used, characterized in that continuously a Faserzwickel ( 34 ) is produced by the method according to one of claims 1 to 5 and inserted into the cavity.

Anlage (30) zur Herstellung eines T-förmigen Bauteilsegmentes (10) aus einem Faserverbundwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (10) eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10 aufweist und zum Einlegen des kontinuierlich hergestellten Faserzwickels (34) in den durch das Anliegen zweier L-förmiger Bauelemente (12, 13) im Krümmungsbereich entstandenen Hohlraum ausgebildet ist.Investment ( 30 ) for producing a T-shaped component segment ( 10 ) of a fiber composite material, characterized in that the plant ( 10 ) comprises a device according to one of claims 6 to 10 and for inserting the continuously produced Faserzwickels ( 34 ) in the by the presence of two L-shaped components ( 12 . 13 ) formed in the curvature region cavity is formed.